JPH0511240A - 液晶表示装置 - Google Patents
液晶表示装置Info
- Publication number
- JPH0511240A JPH0511240A JP3192644A JP19264491A JPH0511240A JP H0511240 A JPH0511240 A JP H0511240A JP 3192644 A JP3192644 A JP 3192644A JP 19264491 A JP19264491 A JP 19264491A JP H0511240 A JPH0511240 A JP H0511240A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- liquid crystal
- black matrix
- light
- backlight
- color filter
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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- Liquid Crystal (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 液晶表示装置の表示に対する輝度を高めるこ
とにより、表示を見やすくする。 【構成】 液晶表示装置は、ブラックマトリクス１４、
絵素電極１２、及びバックライトを有する。バックライ
トとブラックマトリクス１４間にマイクロレンズ１０が
配設される。
とにより、表示を見やすくする。 【構成】 液晶表示装置は、ブラックマトリクス１４、
絵素電極１２、及びバックライトを有する。バックライ
トとブラックマトリクス１４間にマイクロレンズ１０が
配設される。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、液晶表示装置に関す
る。
る。
【０００２】
【従来の技術】液晶を利用して動画や静止画を表示する
液晶パネルが実用化されている。液晶パネルの中には、
例えば、単純マトリクス方式、ドットマトリクス方式、
あるいは薄膜トランジスタ（以下、ＴＦＴとする）を用
いたアクティブマトリクス方式のものが知られている。
液晶パネルが実用化されている。液晶パネルの中には、
例えば、単純マトリクス方式、ドットマトリクス方式、
あるいは薄膜トランジスタ（以下、ＴＦＴとする）を用
いたアクティブマトリクス方式のものが知られている。
【０００３】上述の液晶パネルが駆動される場合、液晶
自体は低輝度なので、通常、バックライトが使用され
る。このバックライトは、薄形であり、液晶パネルの背
後に装着される。液晶テレビの場合には、色の再現性、
階調及び明るさが要求されるので、消費電力が少なく、
小型の蛍光灯がバックライトとして使用される。
自体は低輝度なので、通常、バックライトが使用され
る。このバックライトは、薄形であり、液晶パネルの背
後に装着される。液晶テレビの場合には、色の再現性、
階調及び明るさが要求されるので、消費電力が少なく、
小型の蛍光灯がバックライトとして使用される。
【０００４】図４は、例えば、液晶テレビジョンに用い
られる液晶パネルの断面図である。図４に示すように、
矢示方向からバックライトがガラスと偏光板３０に対し
て垂直に照射され、ＴＦＴ３１、絵素電極３２、液晶層
３３、カラーフィルタ層３４及びガラスと偏光板３５を
透過することにより、液晶パネルの輝度を高め、表示を
見やすくするようにしている。
られる液晶パネルの断面図である。図４に示すように、
矢示方向からバックライトがガラスと偏光板３０に対し
て垂直に照射され、ＴＦＴ３１、絵素電極３２、液晶層
３３、カラーフィルタ層３４及びガラスと偏光板３５を
透過することにより、液晶パネルの輝度を高め、表示を
見やすくするようにしている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】照射されたバックライ
トの光量と全画面の光透過量の比率を開口率とする。ま
た、照射されたバックライトの光量と実際に液晶パネル
を透過した光量の比率を透過率とする。図４からも理解
されるように、入射されたバックライトのうちの約半分
は、ブラックマトリクス３６により遮光されてしまう。
このため、開口率は、入射されたバックライトに比べて
半分以下となってしまう。また、バックライトは、液晶
層３３等を透過しなければならない。このため、バック
ライトは減衰され、例えば、透過形Ｒ．Ｇ．Ｂ．フルカ
ラーＴＦＴ液晶装置では、その透過率が３％程度となっ
てしまう。
トの光量と全画面の光透過量の比率を開口率とする。ま
た、照射されたバックライトの光量と実際に液晶パネル
を透過した光量の比率を透過率とする。図４からも理解
されるように、入射されたバックライトのうちの約半分
は、ブラックマトリクス３６により遮光されてしまう。
このため、開口率は、入射されたバックライトに比べて
半分以下となってしまう。また、バックライトは、液晶
層３３等を透過しなければならない。このため、バック
ライトは減衰され、例えば、透過形Ｒ．Ｇ．Ｂ．フルカ
ラーＴＦＴ液晶装置では、その透過率が３％程度となっ
てしまう。
【０００６】ところで、画像をアップさせるために、高
解像度化が計られている。しかしながら、解像度をアッ
プすると、液晶パネルの開口率が減少してしまい、その
結果、カラーフィルタ透過率を含めると、液晶パネルの
透過率は数パーセントとなってしまう。さらに、開口率
は、ＴＦＴへの遮光と各絵素間のクロストーク防止、及
び絵素数により決定される。従って、開口率を上昇させ
ることにより光透過率を上昇させることは容易ではな
い。
解像度化が計られている。しかしながら、解像度をアッ
プすると、液晶パネルの開口率が減少してしまい、その
結果、カラーフィルタ透過率を含めると、液晶パネルの
透過率は数パーセントとなってしまう。さらに、開口率
は、ＴＦＴへの遮光と各絵素間のクロストーク防止、及
び絵素数により決定される。従って、開口率を上昇させ
ることにより光透過率を上昇させることは容易ではな
い。
【０００７】また、バックライトを点灯して表示を見や
すくするためには、高輝度のライトが必要であるが、ラ
イトの大きさ、効率、あるいは、発光のために生じる温
度上昇による液晶層の変化といった問題を生じてしま
い、高輝度のライトを液晶パネルに供給することが困難
となってしまう。
すくするためには、高輝度のライトが必要であるが、ラ
イトの大きさ、効率、あるいは、発光のために生じる温
度上昇による液晶層の変化といった問題を生じてしま
い、高輝度のライトを液晶パネルに供給することが困難
となってしまう。
【０００８】したがって、この発明の目的は、バックラ
イトの透過率を上昇させて輝度を高めることにより、表
示を見やすくすることが可能な液晶表示装置を提供する
ことである。
イトの透過率を上昇させて輝度を高めることにより、表
示を見やすくすることが可能な液晶表示装置を提供する
ことである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】この発明は、ブラックマ
トリクス、液晶層、素子電極、及び光源とからなり、光
源とブラックマトリクスとの間にレンズを配設したこと
を特徴とする液晶表示装置である。
トリクス、液晶層、素子電極、及び光源とからなり、光
源とブラックマトリクスとの間にレンズを配設したこと
を特徴とする液晶表示装置である。
【００１０】また、この発明は、レンズに対向して、拡
散光を平行光に偏光するレンズを設けることを特徴とす
る液晶表示装置である。
散光を平行光に偏光するレンズを設けることを特徴とす
る液晶表示装置である。
【００１１】
【作用】ブラックマトリクスとバックライト間に第１の
レンズを挿入し、バックライトを集光する。これによ
り、バックライトの透過率を高め、画面の表示に対する
輝度を上昇させる。
レンズを挿入し、バックライトを集光する。これによ
り、バックライトの透過率を高め、画面の表示に対する
輝度を上昇させる。
【００１２】また、第１のレンズと対向する位置に第２
のレンズを挿入することにより、拡散したバックライト
を平行のバックライトに偏光して画面の表示に対する輝
度を上昇させる。
のレンズを挿入することにより、拡散したバックライト
を平行のバックライトに偏光して画面の表示に対する輝
度を上昇させる。
【００１３】
【実施例】以下、この発明の一実施例を図面を参照して
説明する。図２は、この発明が適用されたＴＦＴが用い
られた液晶パネルの分解図である。図２において、液晶
表示パネルは、ＴＦＴ基板１及びカラーフィルタ基板２
により構成される。ＴＦＴ基板１にはその横方向に、絵
素３が一定間隔で配列される。この列を第１列目とす
る。第１列目に対して、第２列目の絵素は、１／２絵素
ずらされて配列される。ビデオ信号の上ライン５及びビ
デオ信号の下ライン６が絵素３の横方向と平行して配設
される。ビデオ信号の走査信号となるゲートライン７が
絵素３の横方向に対して垂直方向に配設される。上ライ
ン５のリード線と絵素３間には、ＴＦＴ４が設けられ
る。なお、全ての絵素３には、ＴＦＴが具備されている
が、説明の簡略化のために省略する。
説明する。図２は、この発明が適用されたＴＦＴが用い
られた液晶パネルの分解図である。図２において、液晶
表示パネルは、ＴＦＴ基板１及びカラーフィルタ基板２
により構成される。ＴＦＴ基板１にはその横方向に、絵
素３が一定間隔で配列される。この列を第１列目とす
る。第１列目に対して、第２列目の絵素は、１／２絵素
ずらされて配列される。ビデオ信号の上ライン５及びビ
デオ信号の下ライン６が絵素３の横方向と平行して配設
される。ビデオ信号の走査信号となるゲートライン７が
絵素３の横方向に対して垂直方向に配設される。上ライ
ン５のリード線と絵素３間には、ＴＦＴ４が設けられ
る。なお、全ての絵素３には、ＴＦＴが具備されている
が、説明の簡略化のために省略する。
【００１４】カラーフィルタ基板２には、ＴＦＴ基板１
と対向する面にブラックマトリクス８が配設される。絵
素３と対応するカラーフィルタ基板２の部分には、カラ
ーフィルタ９が配設される。なお、ブラックマトリクス
８の外周は、共通電極９ａとされる。ＴＦＴ基板１の裏
面にあるバックライト（図示せず）がカラーフィルタ９
を通過することにより表示がカラー化される。なお、Ｔ
ＦＴ基板１とカラーフィルタ基板２間には、液晶層（図
示せず）が挟まれた状態とされる。
と対向する面にブラックマトリクス８が配設される。絵
素３と対応するカラーフィルタ基板２の部分には、カラ
ーフィルタ９が配設される。なお、ブラックマトリクス
８の外周は、共通電極９ａとされる。ＴＦＴ基板１の裏
面にあるバックライト（図示せず）がカラーフィルタ９
を通過することにより表示がカラー化される。なお、Ｔ
ＦＴ基板１とカラーフィルタ基板２間には、液晶層（図
示せず）が挟まれた状態とされる。
【００１５】図１は、ＴＦＴ基板、カラーフィルタ基
板、及びマイクロレンズ１０の断面図である。図１にお
いて、マイクロレンズ１０の形状は、平凸であり、絵素
電極１２の中心に対して、その中心が対応する位置に載
置される。これと共に、マイクロレンズ１０は、絵素電
極１２に平行に配設される。絵素電極１２の片側には、
ＴＦＴ１５が具備される。絵素電極１２及びＴＦＴ１５
は、ガラスと偏光板１１上に設けられる。また、各絵素
電極１２は、一定間隔をあけて配設される。液晶層１３
は、絵素電極１２とブラックマトリクス１４間に密接し
て設けられる。ブラックマトリクス１４と、ガラスと偏
光板１７間には、カラーフィルタ層１６が絵素電極１２
と対向する位置に配設される。
板、及びマイクロレンズ１０の断面図である。図１にお
いて、マイクロレンズ１０の形状は、平凸であり、絵素
電極１２の中心に対して、その中心が対応する位置に載
置される。これと共に、マイクロレンズ１０は、絵素電
極１２に平行に配設される。絵素電極１２の片側には、
ＴＦＴ１５が具備される。絵素電極１２及びＴＦＴ１５
は、ガラスと偏光板１１上に設けられる。また、各絵素
電極１２は、一定間隔をあけて配設される。液晶層１３
は、絵素電極１２とブラックマトリクス１４間に密接し
て設けられる。ブラックマトリクス１４と、ガラスと偏
光板１７間には、カラーフィルタ層１６が絵素電極１２
と対向する位置に配設される。
【００１６】バックライトが矢示方向からマイクロレン
ズ１０の横軸方向に対して垂直に照射される。照射され
たバックライトは、マイクロレンズ１０により集光され
る。そして、ガラスと偏光板１１により偏光され、絵素
電極１２、液晶層１３、及びカラーフィルタ層１６を透
過する。マイクロレンズ１０を用いることにより、バッ
クライトはブラックマトリクス１４により遮光されるこ
とがないので、開口率を上昇させることができ、有効に
カラーフィルタ層１６を照射して表示に対する輝度を上
昇させることが可能となる。カラーフィルタ層１６によ
りカラー化されたバックライトは、ガラスと偏光板１７
により偏光され、パネルの表示の輝度を上昇させる。
ズ１０の横軸方向に対して垂直に照射される。照射され
たバックライトは、マイクロレンズ１０により集光され
る。そして、ガラスと偏光板１１により偏光され、絵素
電極１２、液晶層１３、及びカラーフィルタ層１６を透
過する。マイクロレンズ１０を用いることにより、バッ
クライトはブラックマトリクス１４により遮光されるこ
とがないので、開口率を上昇させることができ、有効に
カラーフィルタ層１６を照射して表示に対する輝度を上
昇させることが可能となる。カラーフィルタ層１６によ
りカラー化されたバックライトは、ガラスと偏光板１７
により偏光され、パネルの表示の輝度を上昇させる。
【００１７】図３は、この発明による第２の実施例であ
り、ＴＦＴ基板、カラーフィルタ基板、及びマイクロレ
ンズ２０の断面図である。バックライトが矢示方向から
マイクロレンズ２０の横軸方向に対して垂直に照射され
る。照射されたバックライトは、マイクロレンズ２０に
より集光される。そして、ガラスと偏光板２１により偏
光され、絵素電極２２、液晶層２３、及びカラーフィル
タ層２６を透過する。マイクロレンズ２０を用いること
により、バックライトはブラックマトリクス２４により
遮光されることがないので、開口率を上昇させることが
でき、有効にカラーフィルタ層２６を照射して表示に対
する輝度を上昇させることが可能となる。カラーフィル
タ層２６によりカラー化されたバックライトは、ガラス
と偏光板２７により偏光される。偏光板２７により偏光
されたバックライトは、形状が平凸で、マイクロレンズ
２０と対向する位置に配設されたマイクロレンズ２８に
より、マイクロレンズ２０に入射された時と同様の平行
光となる。この平行光により、表示に対する輝度が上昇
されると共に、表示に対して均一にバックライトを照射
することが可能となる。
り、ＴＦＴ基板、カラーフィルタ基板、及びマイクロレ
ンズ２０の断面図である。バックライトが矢示方向から
マイクロレンズ２０の横軸方向に対して垂直に照射され
る。照射されたバックライトは、マイクロレンズ２０に
より集光される。そして、ガラスと偏光板２１により偏
光され、絵素電極２２、液晶層２３、及びカラーフィル
タ層２６を透過する。マイクロレンズ２０を用いること
により、バックライトはブラックマトリクス２４により
遮光されることがないので、開口率を上昇させることが
でき、有効にカラーフィルタ層２６を照射して表示に対
する輝度を上昇させることが可能となる。カラーフィル
タ層２６によりカラー化されたバックライトは、ガラス
と偏光板２７により偏光される。偏光板２７により偏光
されたバックライトは、形状が平凸で、マイクロレンズ
２０と対向する位置に配設されたマイクロレンズ２８に
より、マイクロレンズ２０に入射された時と同様の平行
光となる。この平行光により、表示に対する輝度が上昇
されると共に、表示に対して均一にバックライトを照射
することが可能となる。
【００１８】なお、この発明は、透過形液晶パネルでマ
トリクス構造のもの全てに応用可能とされ、上述の実施
例に限定されるものではない。
トリクス構造のもの全てに応用可能とされ、上述の実施
例に限定されるものではない。
【００１９】
【発明の効果】上述の第１の実施例及び第２の実施例か
らも明らかなように、この発明では、バックライトを集
光して表示パネルに照射するので開口率を上昇させるこ
とができる。この結果、光透過率が高まり、表示を見や
すくすることができる。また、コントラストを上昇で
き、信号レベル（電源電圧）を下げることができる。従
って、表示パネルの省電力化が実現できる。また、バッ
クライトを有効に使用するので、バックライト自体の輝
度を下げることが可能となる。従って、バックライトを
駆動するための電力を下げられるので、省電力化が可能
となる。さらに、バックライトを低輝度化することによ
り液晶温度を下げることができ、温度特性に対する配慮
が不要となる。プロジェクタ使用時には、現行に比べて
高輝度の表示が可能になると共に、温度上昇対策構造が
簡素化できる。
らも明らかなように、この発明では、バックライトを集
光して表示パネルに照射するので開口率を上昇させるこ
とができる。この結果、光透過率が高まり、表示を見や
すくすることができる。また、コントラストを上昇で
き、信号レベル（電源電圧）を下げることができる。従
って、表示パネルの省電力化が実現できる。また、バッ
クライトを有効に使用するので、バックライト自体の輝
度を下げることが可能となる。従って、バックライトを
駆動するための電力を下げられるので、省電力化が可能
となる。さらに、バックライトを低輝度化することによ
り液晶温度を下げることができ、温度特性に対する配慮
が不要となる。プロジェクタ使用時には、現行に比べて
高輝度の表示が可能になると共に、温度上昇対策構造が
簡素化できる。
【図１】この発明による液晶パネルのＴＦＴ基板、カラ
ーフィルタ基板、及びマイクロレンズ１０の断面図であ
る
ーフィルタ基板、及びマイクロレンズ１０の断面図であ
る
【図２】この発明が適用された液晶パネルの分解図であ
る。
る。
【図３】この発明による液晶パネルのＴＦＴ基板、カラ
ーフィルタ基板、及びマイクロレンズ２０の断面図であ
る。
ーフィルタ基板、及びマイクロレンズ２０の断面図であ
る。
【図４】従来技術の説明に用いる図である。
１ ＴＦＴ基板
２ カラーフィルタ基板
４ 薄膜トランジスタ
１０、２０、２８ マイクロレンズ
Claims (2)
- 【請求項１】 ブラックマトリクス、液晶層、素子電
極、及び光源とからなり、 上記光源と上記ブラックマトリクスとの間にレンズを配
設したことを特徴とする液晶表示装置。 - 【請求項２】 上記レンズに対向して、拡散光を平行光
に偏光するレンズを設けることを特徴とする請求項１記
載の液晶表示装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3192644A JPH0511240A (ja) | 1991-07-06 | 1991-07-06 | 液晶表示装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3192644A JPH0511240A (ja) | 1991-07-06 | 1991-07-06 | 液晶表示装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0511240A true JPH0511240A (ja) | 1993-01-19 |
Family
ID=16294682
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3192644A Pending JPH0511240A (ja) | 1991-07-06 | 1991-07-06 | 液晶表示装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0511240A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6295107B1 (en) * | 1997-11-07 | 2001-09-25 | Canon Kabushiki Kaisha | Liquid crystal display with shielding layer for passing parallel rays of light into micro-lens array |
| JP2011215550A (ja) * | 2010-04-02 | 2011-10-27 | Olympus Corp | 表示装置、電子機器、携帯用電子機器、携帯電話、及び撮像装置 |
| JP2014145953A (ja) * | 2013-01-30 | 2014-08-14 | Nitto Denko Corp | 液晶表示装置 |
-
1991
- 1991-07-06 JP JP3192644A patent/JPH0511240A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6295107B1 (en) * | 1997-11-07 | 2001-09-25 | Canon Kabushiki Kaisha | Liquid crystal display with shielding layer for passing parallel rays of light into micro-lens array |
| JP2011215550A (ja) * | 2010-04-02 | 2011-10-27 | Olympus Corp | 表示装置、電子機器、携帯用電子機器、携帯電話、及び撮像装置 |
| JP2014145953A (ja) * | 2013-01-30 | 2014-08-14 | Nitto Denko Corp | 液晶表示装置 |
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